數(shù)字中頻和模擬中頻頻譜儀的比較

　　各種視頻檢波器也都使用數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)。為了適用不同類型信號(hào)的測(cè)量，頻譜儀需要提供相應(yīng)的檢波方式：包括正峰值檢波，負(fù)峰值檢波，標(biāo)準(zhǔn)檢波，抽樣檢波，有效值平均檢波，電壓平均檢波等。其中部分檢波需要使用CORDIC算法來完成。

　　此外，另一個(gè)需要重點(diǎn)研究的課題是掃描時(shí)間，掃描時(shí)間幾乎涉及到頻譜分析儀系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的響應(yīng)時(shí)間，因此該問題的研究復(fù)雜度較高。該問題涉及到射頻前端本振何時(shí)調(diào)頻，頻率鎖定的最小時(shí)間，中頻濾波器的穩(wěn)定時(shí)間，檢波等運(yùn)算時(shí)間等。掃描時(shí)間的優(yōu)化涉及到各個(gè)模塊響應(yīng)時(shí)間的精確計(jì)算以及各個(gè)模塊單元的優(yōu)化。只有充分研究清楚系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的最短響應(yīng)時(shí)間，才能充分發(fā)揮數(shù)字中頻快速穩(wěn)定精確的特點(diǎn)。

　　指標(biāo)分析

　　采用全數(shù)字中頻的頻譜儀與模擬中頻頻譜儀比較，若干關(guān)鍵指標(biāo)都得到較大幅度提升，同時(shí)穩(wěn)定性，可生產(chǎn)性也得到較大幅度的提升。以DSA1030A作為數(shù)字中頻代表與市面上模擬中頻頻譜儀做比較來說明數(shù)字中頻技術(shù)的優(yōu)越性。

　　1. 采用全數(shù)字中頻技術(shù)可以測(cè)量更小的信號(hào)：通過實(shí)現(xiàn)更小帶寬的中頻濾波器，大幅度降低了顯示平均噪聲電平。DSA1030A實(shí)現(xiàn)了最小10Hz的RBW，而要實(shí)現(xiàn)這么小帶寬的模擬濾波器技術(shù)上是很困難的。如圖3所示，當(dāng)設(shè)置更小的RBW時(shí)，頻譜儀的本底噪聲也將相應(yīng)降低(VBW都選擇10Hz，同時(shí)掃描時(shí)間都選擇自動(dòng))，降低大小可以用公式(1)說明。如果RBW從10kHz修改成1kHz，則底噪將下降10dB。DSA1030A在內(nèi)部標(biāo)配的前置放大器打開之后，選擇10Hz的RBW，可以測(cè)量達(dá)-148dBm的信號(hào)，如圖4。

　　其中：ΔdB—低噪的變化量，單位為dB;BW1—修改前的分辨率帶寬值，單位為Hz;BW2—修改后的分辨率帶寬值，單位為Hz。

　　2.采用全數(shù)字中頻技術(shù)可以分辨更近的信號(hào)：通過實(shí)現(xiàn)更小帶寬的中頻濾波器，可以分辨頻率相差只有10Hz的兩個(gè)信號(hào)。最小分辨率帶寬是用來說明頻譜儀能分辨兩個(gè)幅度相當(dāng)而頻率相差很小信號(hào)能力的指標(biāo)。越小的分辨率帶寬就可以分辨距離越近的信號(hào)。例如輸入一個(gè)兩個(gè)頻率相差150Hz的雙音信號(hào)，使用30Hz的RBW可以輕易分辨,而3kHz的RBW則不能辦到。圖5和圖6所示。分辨率帶寬是指中頻濾波器下降3dB處的帶寬。